探究框架結構設計在建筑結構設計中的應用探討

焦春穎

摘要：框架結構是目前建筑工程中最常用到的一種結構形式，并且，其還具備較高較高的穩(wěn)定性與安全性，同時，分割靈活、便于保管、自重較輕等是框架結構施工技術最明顯的特點，這也是越來越多的施工單位經常用它的主要原因，盡管如此，框架結構施工技術在實際的建筑施工中仍然存在著諸多的不足，并對建筑的整體施工質量產生了較大的影響。對此，施工單位要緊跟建筑行業(yè)的發(fā)展步伐，勇于創(chuàng)新與探索，讓框架結構施工中存在的問題得以完美解決，進而為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

關鍵詞：框架結構設計;建筑結構設計;應用

引言

框架結構作為常見的建筑結構類型，采用的原材料量較少，同時能夠實現建筑平面的靈活布置，提高梁、柱結構的標準化程度，促使結構整體性能得到提升。但伴隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑結構形式日漸復雜，使得框架結構設計容易出現各種問題，從而導致結構穩(wěn)固性、安全性受到影響。因此，還應加強框架結構設計原則和方法研究，以便使結構得到科學設計。

1框架結構特點

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，框架結構建筑數量逐漸增多，人們對框架結構建筑工程的關注度也在不斷提升。通過對框架結構進行合理應用，可以讓建筑工程空間得以節(jié)省，同時對室內設計具有積極影響?，F代建筑中框架結構特點可以歸納為以下幾個方面。

（1）現代建筑框架結構施工中原材料使用相對較少，可以讓施工成本得到有效降低，并可以讓建筑空間得到靈活劃分。

（2）可以讓建筑平面布置的靈活性、協調性得到保證，在一些空間相對較大建筑工程中，框架結構設計優(yōu)勢較為明顯。

（3）梁柱結構標準化程度容易實現，可以在建筑工程質量得到保證的同時，縮短施工工期，進而保證施工進度計劃全面落實。

（4）現澆混凝土框架結構建筑工程具有較高的整體性、剛性，利用科學設計方法可以多樣化改造梁柱截面形狀，讓人們對結構設計多樣化需求得到滿足。

2框架結構設計在建筑結構設計中的應用

2.1地基和基礎設計

地震時，地面震動與上部框架結構產生的地震力是通過基礎相互傳遞的。因此，地基和上部結構的承載力與剛度要相適應，基礎底面最好設計為同一標高，且同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上，也不宜部分采用天然地基，部分采用樁基，否則會因傳遞的差異而造成震害。基礎形式、埋深及底面面積的選擇，應充分利用地基土的承載力，并減小基礎偏心;優(yōu)先采用天然地基上的淺基礎，當淺層土質無法滿足強度、變形、穩(wěn)定性等要求時，可選擇深基礎;應采取相應措施減輕液化土、軟弱黏性土、新近填土等在地震時使地基產生的不均勻沉降或其他不利影響。

2.2邊柱節(jié)點設計

隨著城鎮(zhèn)化建設的不斷加快，不論是建筑還是工用建筑，大部分都是以高層或的形式出現，也正是因為建筑工程高度的增多，才使得建筑工程的內部結構壓力逐步增加。邊柱節(jié)點的設計在建筑工程的框架結構設計中始終都屬于比較繁雜的一項設計工作，尤其是對高層建筑的框架結構中頂層風荷載力的設計。在大多數的高層建筑的最頂端，都會出現房柱偏離中心的現象，從而致使高層建筑的最頂層的邊柱節(jié)點偏離中心只有0.5倍的柱截面高度。一旦出現此類問題，相關人員就需要結合著建筑工程的實際情況進行整改。通常情況下，在高層建筑的頂層框架中，必須要有兩根以上的柱與梁，并且要求柱的寬度要遠超于梁的寬度。對此，框架結構的設計人員在進行實際的建筑框架設計時，要將主鋼筋塞入到建筑內部的邊柱柱角中，另外，還需要結合著建筑工程的施工情況進行整改與完善，值得注意的是，一定要切合實際。

2.3配筋設計

框架結構主要采用鋼筋混凝土材料，鋼筋用于對一定范圍拉力進行承載，混凝土用于承載壓力。在框架結構設計過程中，還應做好結構配筋設計，以便使結構的穩(wěn)定性得到增強，能夠更好抵抗外部作用力。按照《混凝土結構設計規(guī)范》，需要加強框架結構中梁、柱等結構的配筋管理，保證結構配筋率合理，以便使結構變形、裂縫等問題得到防治。實際在結構設計過程中，可以采用TAM、SATWE等軟件完成結構配筋計算，對梁、柱等結構的剛度、柔度、強度等進行分析，保證結構設計的合理性?？蚣苤呐浣盥室话爿^低，縱向受力鋼筋配筋率在1%～3%之間，梁配筋率在0.4%～1.5%范圍。在結構配筋計算過程中，通常選擇最不利方向，在完成電算化結果比較后，通常采取較大值，以便使結構強度達到要求。針對框架梁外挑的情況，如果在梁下設置混凝土柱，還應認識到柱為偏心受壓構件，并非構造柱，不能采取構造配筋方式，以免出現水平荷載作用下結構承載力不足。根據梁端可能發(fā)生的協調變形，還應將柱當成是豎向構件參與配筋計算，做好梁、柱節(jié)點處理。

2.4中板設計

在框架結構中，中板設計將給結構設計質量、安全帶來較大影響。因為在各種構件中，中板承載能力較低，還要加強結構尺寸、跨度等參數控制，促使結構設計得到優(yōu)化。一旦中板結構出現隔離不合理問題，就容易因結構間沖突發(fā)生裂縫、變形等事故，給結構安全帶來較大威脅。結合結構設計問題，還要加強結構抗彎強度、抗剪強度等各方面的分析。在對結構抗彎強度展開分析時，需要對結構截面兩軸彎矩進行確認。在此基礎上，可以合理進行截面模量、屬性系數等參數設置，完成結構抗彎強度分析。對抗剪強度進行分析，需要沿著腹板位置對梁板厚度、中和軸距等參數進行確認，完成結構抗剪強度分析。根據局部集中荷載，對鋼筋分布長度等參數進行計算，能夠對結構局部稱壓力進行確認。在結構件存在翼緣板的情況下，需要根據外伸寬度、厚度等參數進行寬厚比計算，加強結構屈服強度分析。如果需要加筋配置，需要對局部結構穩(wěn)定性展開分析，實現結構優(yōu)化設計。根據結構動力系數、荷載分項等參數，能夠完成結構剛度分析。在綜合分析的基礎上，可以提出科學的中板結構設計方案，促使結構穩(wěn)固性得到提高。

2.5框架梁設計優(yōu)化

框架梁在建筑框架結構體系中占有重要位置，合理設計外挑框架梁，可顯著提高整個框架結構的力學性能，結合具體施工需求選擇添加鋼筋混凝土柱。因柱結構主要受偏心壓力的影響，因此在計算過程中應注意懸臂梁兩端協調變形的影響。在豎向結構的設計上，應正確處理梁、柱節(jié)點的關系，以消除結構安全隱患，確保建筑后期使用安全。

結語

綜上所述，建筑行業(yè)的快速發(fā)展能夠有效的推動我國的經濟發(fā)展，然而，建筑設計又是建筑工程施工中最重要的組成部分，只有完善好建筑工程中的結構設計，才能最大限度的確保建筑工程投入使用的可靠性與安全性，我們都知道，只要一個工程開始了施工的第一步，那么前期的結構設計將無法更改，對此，就需要相關的設計人員要嚴格結合好建筑的實際情況與最為精準性的數據來完成相關結構的設計工作，這樣的工程流程對于減少人力、物力、財力等具有非常重要作用。另外，要想高效更高效的提升建筑工程中框架結構設計的科學性與合理性，還需要設計人員勇于學習，敢于創(chuàng)新，用較為專業(yè)的知識素養(yǎng)來提升自己的專業(yè)技能，為建筑事業(yè)的發(fā)展貢獻自己的力量。

參考文獻：

[1]秦海燕.框架剪力墻結構在建筑結構設計中的應用[J].建材與裝飾，2020（13）：92，95.

[2]安智瑞.高層建筑框架剪力墻結構設計探析[J].建材與裝飾，2020（6）：132-133.

[3]張磊.鋼筋混凝土框架結構房屋建筑與結構設計[J].建材與裝飾，2020（5）：105-106.

[4]王丙章.建筑工程框架結構的施工技術分析[J].工程技術研究，2018（7）：88-89.

遼寧省卓越建設工程有限公司 遼寧省葫蘆島市興城市 125100